Ведущие сотрудники Лаборатории В.М. Суворов, А.С. Денисов, П.М. Левченко, В.Д. Малахов, С.А. Вавилов и другие внесли большой вклад в развитие не только фундаментальных, но и прикладных исследований.
В 1980-ые ими, совместно с сотрудниками ВНИИОкеангеология, был создан ГРАН – программно-управляемый электронный комплекс сбора и регистрации геофизических данных для авиационной лаборатории ГАЛ, который удачно воплотил накопленный в Лаборатории опыт разработки электроники для физики высоких энергий. Комплекс был установлен на научно-исследовательском самолете ИЛ-18Д и прошел испытания над территорией СССР от Балтики до Сахалина и от Северного полюса до Каспийского моря, после чего был использован для магнитной и гравиметрической съемки в ходе 31-ой и 32-ой Антарктических экспедиций. Разработка комплекса ГРАН была удостоена Серебряной медали на ВДНХ СССР в 1987 году.
Другая масштабная «прикладная» работа, имевшая большой общественный резонанс, была выполнена Ю.П. Платоновым, В.В. Ивановым, М.П. Гурьевым и их добровольными помощниками. В 1988 при посещении Ферапонтовского монастыря Юрий Петрович обнаружил сохранившиеся, но сильно поврежденные временем башенные колокольные часы первой половины XVII века и загорелся идеей восстановить их (часовые механизмы были его второй, после оптики, профессией). Он сумел увлечь этой идеей многих людей, привлечь помощь (шефство) многих организаций, в том числе Фонда культуры, и через два года башенные часы и звонница в 19 колоколов были возрождены (колокола искали по всей области, недостающие отлили заново). Далее последовало возрождение под руководством Ю.П. Платонова башни и башенных часов Гатчинского дворца (шестерни часового механизма были изготовлены им собственноручно в оптико-механической мастерской Лаборатории), башенных часов Суздальского кремля, Мраморного дворца, Зимнего дворца, после чего ему предложили создать в Эрмитаже лабораторию по реставрации часовых и музыкальных механизмов.
В 1994 он приступил к организации лаборатории в Эрмитаже, совмещая новую деятельность с работой в ПИЯФ. Первыми были восстановлены знаменитые напольные часы «Механический оркестр» Штрассера, следом еще более знаменитые часы «Павлин». Рассказ самого Платонова о возрождении часов есть в посвященном ему фильме Игоря Шадхана «Россия, который час?». Много подробностей описано в книжке С.С. Василенко «О быстротечности Жизни и бесконечности Времени» и в очерке Л.А. Колесниковой «Часовщик Платонов». В 2010 году цикл работ по реставрации «Павлина» и других редких механизмов, хранящихся в Эрмитаже, был удостоен Государственной премии РФ. Один из лауреатов – Михаил Петрович Гурьев, ученик Платонова, много сделавший для развития экспериментальных установок нашей Лаборатории. Юрий Петрович не дожил до этого момента, он ушел из жизни в 1997.
К началу 1990-х в Лаборатории сложилось новое направление исследований, связанное с изучением каналирования частиц высокой энергии в изогнутых кристаллах, которое со временем и привело к изменению названия лаборатории. Толчком к новым исследованиям послужило изобретение А.И. Смирновым в середине 80-х способа фокусировки частиц с помощью изогнутых кристаллических пластин особой формы. Такие кристаллы были изготовлены под руководством Ю.П. Платонова и детально исследованы в сотрудничестве с группой В.И. Котова (ИФВЭ) на выведенном пучке протонов с энергией 70 ГэВ в ИФВЭ [М.Г. Гордеева, М.П. Гурьев, А.С. Денисов, Ю.П. Платонов, В.В. Скоробогатов, А.И. Смирнов, О.Л. Федин, А.И. Щетковский (ПИЯФ), В.И. Баранов, Н.А. Галяев, В.В. Дуденко, В.Н. Запольский, В.И. Котов, С.В. Царик, Ю.А.Чесноков (ИФВЭ), Первые результаты исследования фокусировки пучка протонов с энергией 70 ГэВ изогнутым монокристаллом, Письма в ЖЭТФ, 54 (1991) 485-488]. Эти эксперименты вошли в цикл работ, отмеченный Государственной премией РФ 1996 года, лауреатом которой А.И. Смирнов стал посмертно (Алексей Иванович ушел из жизни в январе 1996).
Несмотря на уход А.И. Смирнова, сотрудничество ИФВЭ-ПИЯФ продолжилось, и в 1996 был начат новый цикл исследований, имевший целью радикальное увеличение эффективности кристаллического вывода протонного пучка из ускорителя. К тому времени, а это была середина 1990-х годов, практически во всех крупнейших ускорительных центрах (ОИЯИ, ИФВЭ, ФНАЛ, ЦЕРН) уже были поставлены эксперименты по выводу с помощью кристаллов пучков высоких энергий из кольцевых ускорителей. Их анализ привел к открытию эффекта многократного прохождения частиц циркулирующего пучка через кристалл и предположению о существенном увеличении эффективности вывода при уменьшении длины изогнутого кристалла. Не хватало подтверждающих экспериментов, для осуществления которых нужно было изобрести способы получения коротких (несколько мм) изогнутых кристаллов.
Именно эти решающие эксперименты были подготовлены и выполнены сотрудниками ИФВЭ-ПИЯФ на ускорителе У-70 в ИФВЭ Для их осуществления были разработаны и реализованы два способа получения коротких изогнутых кристаллов: кристаллы-полоски (в ИФВЭ) и кристаллы О-образной формы (в ПИЯФ). Короткие изогнутые кристаллы позволили на 4 порядка увеличить эффективность кристаллического вывода на ускорителе ИФВЭ и практически сравняться с традиционными методами [А.Г. Афонин, В.М. Бирюков, В.А. Гаврилушкин, В.Н. Гресь, Б.А. Зеленов, В.И. Котов, В.А. Майшеев, А.В. Минченко, В.И. Терехов, Е.Ф. Троянов, Ю.А. Чесноков (ИФВЭ), М.Г. Гордеева, А.С. Денисов, Ю.М. Иванов, А.А. Петрунин, В.В. Скоробогатов, Б.А. Чунин (ПИЯФ), Первые результаты экспериментов по высокоэффективному выводу протонов из У-70 с помощью монокристалла, Письма в ЖЭТФ, 67 (1998) 741-745, Новые результаты по изучению эффективного вывода протонов кристаллом из 70 ГэВ ускорителя ИФВЭ, Письма в ЖЭТФ, 68 (1998) 544-548].
Третий способ получения коротких изогнутых кристаллов был развит в ПИЯФ немного позднее, он основан на использовании упругоквазимозаичного эффекта в кристаллах кремния и восходит к ранним работам О.И. Сумбаева с сотрудниками по упругой квазимозаичности кристаллов кварца, заложивших основы для создания светосильных кристалл-дифракционных спектрометров ренгеновского и гамма излучения.
Упругоквазимозаичный эффект в кристаллах кремния был сначала обнаружен и изучен в опытах с рентгеновским излучением [Ю. М. Иванов, А. А. Петрунин, В. В. Скоробогатов, Наблюдение эффекта упругой квазимозаичности в изогнутых монокристаллах кремния, Письма в ЖЭТФ, 81 (2005) 129–132], а затем подтвержден в опытах на пучке протонов с энергией 70 ГэВ в ИФВЭ.
Первые опытные кристаллы были изготовлены В.В. Скоробогатовым, они имели длину полмиллиметра вдоль протонного пучка
с энергией 70 ГэВ и 30 микрон для протонного пучка с энергией 1 ГэВ.
При таком пробеге многократное кулоновское рассеяние протонов становится существенно меньше критического угла каналирования, что позволило в первых же опытах на пучке экспериментально
обнаружить эффект объемного отражения [Yu. M. Ivanov, A. A. Petrunin, V. V. Skorobogatov, Yu. A. Gavrikov, A. V. Gelamkov, L. P. Lapina, A. I. Schetkovsky,
S. A. Vavilov, V. I. Baranov, Yu. A. Chesnokov, A. G. Afonin, V. T. Baranov, V. N. Chepegin, V. Guidi, W. Scandale, and A. Vomiero, Volume Reflection of a Proton Beam in a Bent Crystal,
Phys. Rev. Lett. 97 (2006) 144801; Ю. М. Иванов, Н. Ф. Бондарь, Ю. А. Гавриков, А. С. Денисов, А. В. Желамков, В. Г. Ивочкин, С. В. Косьяненко, Л. П. Лапина, А. А. Петрунин, В. В. Скоробогатов, В. М. Суворов, А. И. Щетковский, А. М. Таратин, В. Скандале, Объемное отражение протонов с энергией 1?ГэВ изогнутым кристаллом кремния, Письма в ЖЭТФ, 84 (2006) 445–450]. Работа была признана «Лучшей работой ПИЯФ» 2006 года.
Практически сразу начались исследования нового эффекта в ЦЕРН в рамках проекта H8-RD22, который в 2009 году превратился в международный эксперимент UA9 с целью создания высокоэффективной системы кристаллической коллимации пучков Большого адронного коллайдера. В работах по этому проекту принимают активное участие сотрудники Лаборатории Н. П. Волков, Л. А. Вайшнене, Ю. А. Гавриков, Б. Л. Горшков, А. С. Денисов, Ю. М. Иванов, М. А. Кознов, Л. П. Лапина, Л. Г. Маляренко, В. И. Мурзин, Л.Ф. Павлова.
После серии подготовительных экспериментов в 2009-2013 и разработки необходимого оборудования в 2014-2015 каналирование (с целью коллимации) пучков Большого адронного коллайдера было успешно осуществлено в 2016 с помощью коротких изогнутых кристаллов кремния, реализующих режим многократного прохождения протонов через кристалл. Отклоненный каналированный пучок был перехвачен вторичным коллиматором и зарегистрирован по увеличению скорости счета мониторов потерь, расположенных вблизи этого коллиматора. Одновременно в режиме каналирования наблюдалось значительное снижение потерь пучка в кольце коллайдера [W.Scandale et al., Observation of channeling for 6500 GeV/c protons in the crystal assisted collimation setup for LHC, Physics Letters B 758 (2016) 129-133]
Для продолжения и развития исследований по кристаллической коллимации и кристаллическому выводу в 2017-2018 гг. на пучки Большого адронного коллайдера были установлены 3 новых кристалла,
разработанные и подготовленные в ПИЯФ.
В 2019 году ПИЯФ получил предложение ЦЕРН участвовать в создании системы кристаллической коллимации в рамках программы повышения светимости HiLumi LHC.
Проект предполагает создание 12 кристаллических станций для LHC в период 2019-2026 гг. и основан на использовании новейших технологий.
Он позволит провести глубокую модернизацию производственной базы и средств контроля в Российских институтах и обеспечит их участие в создании ускорительных комплексов будущего.
Заведующий лабораторией кристаллооптики заряженных частиц к.ф.-м.н.Иванов Ю.М.
Эксперимент CMS на Большом Адронном Коллайдере. 
